長飛特種光纖系列之二——器件用保偏光纖

  一、背景概述

  隨著各類與保偏光纖相關(guān)的通信用器件的發(fā)展，大模場器件用保偏光纖的需求量有著大幅提升，目前國內(nèi)年需求量超過5000km。不過由于此類國產(chǎn)光纖無法滿足客戶嚴(yán)苛的使用要求，國內(nèi)器件用保偏光纖市場一直被國外光纖牢牢占據(jù)，多年來國產(chǎn)光纖無法撼動其地位。國際環(huán)境的不確定性因素，導(dǎo)致可能存在的供需失衡，國產(chǎn)化勢在必行。長飛光纖光纜股份有限公司(以下簡稱長飛公司)通過重新設(shè)計光纖剖面結(jié)構(gòu)，同時優(yōu)化拉絲工藝。通過以上改進(jìn)，長飛公司研發(fā)生產(chǎn)的器件用保偏光纖在各項(xiàng)性能上均有顯著提升，常溫研磨開裂率低于0.1%，溫度循環(huán)下光纖破裂率低于0.1%，同時部分子類具備抗彎曲性能，能夠耐受彎曲半徑7.5mm。

  二、長飛保偏光纖產(chǎn)品的發(fā)展

  長飛公司保偏光纖的研制工作始于2004年，經(jīng)過一年的時間，長飛公司成功開發(fā)了1310nm工作波長的保偏光纖產(chǎn)品。產(chǎn)品質(zhì)量與日本藤倉、美國康寧相當(dāng)。長飛公司保偏光纖的成功開發(fā)開啟了國產(chǎn)保偏光纖的新紀(jì)元，并標(biāo)志了國產(chǎn)保偏光纖產(chǎn)品質(zhì)量和工藝的成熟。

  多年來，長飛公司保偏光纖的生產(chǎn)秉承質(zhì)量第一的理念，嚴(yán)格管控生產(chǎn)過程，并采用標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品線管理模式對保偏光纖從設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、營銷、售后等方面進(jìn)行細(xì)致的管理。截至目前，長飛公司生產(chǎn)的系列保偏光纖產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于國內(nèi)大部分有批量生產(chǎn)的各型號光纖陀螺中，市場份額大于60%。

  三、器件用保偏光纖的產(chǎn)品性能介紹

  根據(jù)客戶應(yīng)用環(huán)境的不同，器件用保偏光纖又分為研磨型和抗彎曲兩類。

  長飛公司大模場器件用保偏光纖，嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程的每一道工序，同時優(yōu)化應(yīng)力區(qū)剖面結(jié)構(gòu)，降低應(yīng)力區(qū)內(nèi)部應(yīng)力，優(yōu)化光纖的可靠性性能。有如下幾大優(yōu)勢：幾何一致性好，光纖兼容性優(yōu)異、研磨水解性能優(yōu)異和抗彎曲性能優(yōu)異等，具體如下。

  研磨型器件保偏光纖

  幾何一致性

  長飛公司研磨型器件用保偏光纖具有優(yōu)良的幾何一致性，包層直徑波動小于0.6μm，包層不圓度典型值小于0.35%，具體如圖1：

  圖1光纖幾何指標(biāo)

  光纖兼容性

  長飛公司研磨型器件保偏與國際友商同類光纖進(jìn)行熔接，附加衰耗和串音變化分別為0.054dB和0.291dB，均小于客戶應(yīng)用要求的指標(biāo)(0.2dB和0.5dB)，具體如圖2：

  圖2光纖兼容性能

  研磨水解性能

  將研磨后的大模場器件用保偏光纖端面裸露在高溫高濕(85℃，85%RH)環(huán)境下定期觀察。分別觀察24h，48 h，96h和168 h時光纖端面的水解情況，每種光纖取典型的端面如表1所示。可以看出，老產(chǎn)品出現(xiàn)端面應(yīng)力區(qū)水解的情況，新產(chǎn)品在水解方面，性能與友商相同，甚至更好。

  同時，長飛公司大模場器件用保偏光纖已經(jīng)通過珠海、深圳、東莞、上海等多家國內(nèi)重要器件制造廠家驗(yàn)證，部分廠家已經(jīng)形成批量訂單。

  抗彎曲器件保偏光纖

  幾何一致性

  長飛公司抗彎曲器件用保偏光纖同樣具有優(yōu)良的幾何一致性，包層直徑波動小于0.6μm，包層不圓度典型值小于0.37%，具體如圖3：

  圖3光纖幾何指標(biāo)

  光纖兼容性

  長飛公司研磨型器件保偏與國際友商同類光纖進(jìn)行熔接，附加衰耗和串音變化分別為0.047dB和0.2991dB，均小于客戶應(yīng)用要求的指標(biāo)(0.2dB和0.5dB)，具體如圖4：

  圖4光纖兼容性能

   光纖宏彎性能

  抗彎曲器件保偏光纖具有優(yōu)異的宏彎性能，采用7.5mm彎曲半徑彎曲10圈的測試方式，得到光纖的宏彎損耗為0.007dB，小于客戶應(yīng)用要求的0.1dB，具體如圖5：

  圖5光纖宏彎性能

  總體而言，在國內(nèi)保偏光纖產(chǎn)品應(yīng)用和市場不斷成長的同時，保偏光纖產(chǎn)品的質(zhì)量和適用性也在不斷提高，但光纖產(chǎn)品性能和應(yīng)用期望之間，依然存在著差距，因此優(yōu)化保偏光纖的性能，并提高光纖性能的穩(wěn)定性、一致性和適用性，對于保偏光纖制造企業(yè)依然任重道遠(yuǎn)。

  長飛公司將一如既往地注重保偏光纖產(chǎn)品質(zhì)量控制和新技術(shù)新產(chǎn)品的開發(fā)，保持技術(shù)領(lǐng)先，持續(xù)向客戶提供高性能、高穩(wěn)定的系列保偏光纖產(chǎn)品，為我國光纖傳感和光纖通信的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)!